激光投線定位法在電纜橋架施工中的應用

廣東省輸變電工程公司 劉向紅

激光投線定位法在電纜橋架施工中的應用

廣東省輸變電工程公司 劉向紅

在變電站施工中,電纜橋架安裝工作是一項非常重要的環節,通常主控樓、電氣室電纜夾層都需要大量安裝電纜橋架，而電纜橋架安裝施工周期很長，其進度對整個工程工期影響非常大。橋架安裝通常采用吊錘、棉線測定立柱和托臂位置，耗時耗力，經過一系列變電工程的建設實踐，我安裝隊創新使用激光投線儀投射定位線的定位方法代替人工定位，使得立柱安裝、托臂安裝、調整過程效率得以提高。經過從化、東坡、富華等多個變電站工程實踐，證明該方法既能滿足施工和測量精度，又提高了施工效率。

激光投射；立柱安裝；托臂安裝；水平投射線；垂直投射線

引言

電纜橋架由托盤或梯架直線段、彎通、托臂(臂式支架)、吊架等構成，是具有密接支撐電纜的剛性結構系統。在變電站工程中，電纜橋架應用于水平布線和垂直布線系統的安裝通道，使電纜鋪設達到標準化、系列化、通用化。橋架具有三個作用，一是支撐線纜，二是保護線纜，三是管理線纜，橋架的施工質量關系到能否保證不發生電氣火災，電力設備能否正常運行等。電纜橋架安裝質量的優劣，不僅關系到電纜敷設的美觀、安全及可靠性，更直接影響變電站的整體安裝工藝。

電氣安裝工程中，電纜橋架的安裝進度對整個工程工期影響非常大，通常電氣主控樓、電氣室電纜夾層內的橋架安裝量都非常大。電纜橋架安裝主要步驟為:立柱安裝、托臂安裝、橋架安裝和接地線安裝等。立柱安裝之前需人工使用棉線對位，具體步驟為：從始端至終端找好水平線或垂直線，用粉線袋沿墻壁、頂棚等處，沿線路的中心線彈線，并用筆標出具體位置。安裝之后的橋架需測量復檢，達到如下指標：各支架的同層橫檔應在同一水平面上，其高低差不應大于5mm，托架支吊架沿橋架走向左右的偏差不應大于10mm。

1 電纜橋架施工改進方法的提出

立柱安裝是橋架施工的第一道工序，過去立柱安裝施工方法為：根據設計圖紙確定進出線、盒、箱、柜等電氣器具的安裝位置，從始端至終端找好水平線或垂直線，用棉線涂抹顏料，沿線路的中心線彈線；按照設計圖要求及施工驗收規范規定，分勻檔距，并用筆標出具體位置，每條立柱的垂直需掛吊錘，用角尺測量兩點距離校驗。期間需反復用鐵錘調整立柱和角尺兩點測量吊錘線與立柱的距離，當兩點距離一致時，立柱垂直。每條立柱校驗平均耗時20分鐘。

托臂安裝時在始末兩端和轉彎處按照規定高度先安裝兩只托臂，再在兩托臂間拉一水平線(這兩個托臂要安裝端正)，然后按線安裝其余托臂。最后利用線垂、水平尺將整排托臂調正，各托臂的同層橫檔應在同一水平面上，其高低偏差不大于5mm，使整排托臂達到橫平豎直。托臂定位需在前后兩條立柱上測量出所有托臂位置，前后兩排通線，用角尺在其它立柱劃出托臂的定位線，一條立柱托臂定位平均耗時15分鐘。

由此可見：電纜橋架安裝的定位環節采用人工測量完成，費時費力。其瓶頸在于：在立柱、托臂定位劃線環節耗費了大量人力物力。

2 激光投線儀功能簡介

激光投線儀是一種新型的光機電一體化儀器，它采用波長為635nm的半導體激光器，激光線清晰明亮，適合于較遠距離的投線定位，發射器采用專用供電電源，具有強抗干擾性、高穩定性、抑制浪涌電流等特點，特別適于惡劣的工作環境，能有效保證鐳射激光頭的穩定性和使用壽命。

激光投線儀外形如圖1所示：使用該儀器測量只需將激光儀調節至水平，可將激光儀放在較為平整物體上，或裝設在三腳架上，然后調整三邊的可調支腿，當水泡到達居中位置即完成了儀器調平。轉動儀器可使激光束到達各個方向，微調儀器，就能方便、精確地找準目標。同時，該激光儀還具有自動報警功能，在儀器傾斜超出允許的平衡范圍時激光線閃爍，并聲音報警。

激光投線儀能投射出四條水平線V1、V2、V3、V4，和四條垂直線H1、H2、H3、H4，幾條垂線在空間上成90度角，水平線和垂直線在天花板上相交，產生一個天頂點，投線儀下端還形成一個下對點。天頂點和下對點在同一條鉛垂線上。在立柱、托臂定位劃線環節，激光投線儀的垂直投射線V進行立柱垂直校驗，用水平投射線H（輔助水平尺）進行托臂水平度校驗，幫助施工人員準確地確定位置，保證施工的質量。

圖1 激光投線儀外形圖

激光投線儀具有重力感應功能，通過氣泡調節自身水平后可以方便的投射出多條投射線，投射線在室內50米范圍清晰可見，對線時，慢慢轉動投射轉盤，待投射線由遠到近剛好到達立柱或托臂邊緣時，擰死鎖定旋鈕，將投射轉盤固定。采用激光對線法可以節省人工作業的彈線和掛吊錘等步驟，減少掛吊錘和反復測量的時間。

3 立柱、托臂的現場安裝工藝改進

使用激光投線定位取代人工測量定位后，橋架安裝改進工藝流程為：

激光投線定位→膨脹螺栓安裝→立柱、托臂安裝→電纜橋架安裝→電纜橋架接地。

3.1 用激光投線儀實現立柱定位安裝

立柱一般由型鋼制成，用以保證橋架的承壓強度。夾層立柱的安裝采用上下生根方式，上與鋼梁焊接，下與預埋件焊接。

當采用激光投線儀進行立柱安裝定位時，首先將#1投線儀在立柱正面擺放，根據前期測好的起點終點投線，根據設計值測量在每根立柱的投線位置，并逐一劃線，由于立柱由方形角鋼制成，立柱正面也需要垂直校驗線進行定位，以保證安裝精度。我們將#2號激光對線儀擺放在立柱側面，投射出立柱的正面垂直校驗線。

立柱上端對齊兩條投射線的交匯處，當立柱的正面、側面與兩校驗線完全重合時（如圖2所示），說明立柱位置已經調整到位。

圖2 立柱上端、下端均與投射線重合

立柱定位需要根據施工圖紙確定立柱的間距，確定立柱的位置時，要避開彎通、三通、四通。立柱的長度一般根據電纜橋架的層數確定。立柱下料時要用無齒鋸，立柱的切口處要刷兩遍銀粉漆。立柱安裝采用焊接方式，焊接工藝采用先點焊，待一整排立柱調整完畢后再滿焊。

立柱焊接示意圖如圖3所示：

圖3 立柱焊接示意圖

根據現場實際確定h的長度值，a的長度值應滿足下表要求的尺寸。

3.2 用激光投線儀實現托臂定位安裝

之后用激光投線儀定位托臂的位置，首先根據圖紙確定各層托臂的標高，先找準并固定好每層首尾兩端的托臂（包括中間轉彎處）。水平投射線在室內50米范圍清晰可見，可以作為定位線由遠到近安裝托臂，節省每條立柱劃托臂定位線這一步驟。

用激光投線儀逐一確定每條托臂的標高，保證橋架的連接板中心線在同一直線上。具體實施步驟為：

（1）在其中一條立柱上測量托臂的定位線，調節#2激光投線儀的水平投射線高度，使投射的水平線與該定位線高度一致。

（2）托臂對準水平投射線臨時點焊固定（如圖7），用鐵錘輕敲托臂細調其位置，使托臂與水平投射線完全重合，再用水平尺檢查其水平。全部的托臂均確定到達水平位置后，再用電焊固定。通過這樣的方法，由遠到近，逐步完成托臂的安裝。